Impressão 3D de scaffolds ósseos a base de amido de batata modificado por aquecimento a seco (2023)
- Authors:
- Autor USP: SPONCHIADO, PEDRO AUGUSTO INVERNIZZI - FFCLRP
- Unidade: FFCLRP
- Sigla do Departamento: 593
- DOI: 10.11606/D.59.2023.tde-10112023-145221
- Subjects: AMIDO; BIOMATERIAIS; HIDROXIAPATITA; IMPRESSÃO 3-D
- Keywords: 3D printing; Biomaterials; Hydroxyapatite; Starch
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: O amido vem demonstrando grande potencial como ingrediente gelificante para uso em formulações para produzir biomateriais impressos em 3D (scaffolds ósseos). Essa fonte oferece vantagens como disponibilidade mundial, biocompatibilidade e biodegradabilidade, que é essencial para aplicação em biomateriais para enxertos ósseos. No entanto, os hidrogéis à base de amido apresentam dificuldades de processamento, principalmente associadas às suas propriedades reológicas. Alguns métodos de modificação do amido podem ser usados para superar essas dificuldades. Por exemplo, o tratamento de aquecimento a seco (DHT) é um tratamento simples, seguro, físico e "verde". Nesse contexto, essa dissertação mostra os efeitos do DHT (1 h, 2 h e 4 h a 130 °C) sobre as propriedades estruturais (microscopia e DRX; teor de amilose, distribuição do tamanho molecular) e físico-químicas (pH, teor de açúcar redutor, teor de carbonilae carboxila e grupos funcionais) do amido de batata, bem como o efeito sobre as propriedades doshidrogéis visando aplicações de impressão 3D (firmeza, reologia, propriedades de pasta e capacidade de impressão). A modificação do amido de batata por DHT alterou todas estas propriedades e resultou em 3 novos materiais (amidos modificados: DHT_1h, DHT_2h, DHT_4h) com distintas propriedades entre si e em relação ao amido nativo. O DHT_1h foi selecionado como o melhor material, tendo em vista a melhor imprimibilidade (melhor resolução em termos de área e orifícios, quando comparado ao projeto original 3D), além de propriedades mecânicas mais favoráveis. Nesta dissertação também foi otimizado os parâmetros de impressão 3D para uso de hidrogeís a base de amido visando a produção de scaffolds ósseos (10 mm/s de velocidade de impressão, 20% de preenchimento, 100% de vazão, 5 camadas e geometria cilíndrica 20 x 2 mm). Além disso, foi avaliado opós-processamento dos materiais impressos, sendo a liofilização escolhida como o melhor método frente a secagem em estufa. Os hidrogéis de amido nativo e DHT_1h foram adicionados de nanopartículas de hidroxiapatita (HAp) e impressos com os parâmetros otimizados, e foram avaliados em termos de propriedades reológicas e morfológicas. Scaffolds produzidos como amido modificado adicionados de HAp apresentaram menor taxa de biodegradabilidade e maior porosidade, sendo com propriedades mais adequadas para essa aplicação. Por fim, esse estudo concluiu que a modificação do amido por DHT foi eficiente para funcionalizar o amido de batata com propriedades promissoras para fabricação via impressão de scaffolds ósseos
- Imprenta:
- Publisher place: Ribeirão Preto
- Date published: 2023
- Data da defesa: 09.10.2023
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
- Acessar versão aberta:
-
ABNT
SPONCHIADO, Pedro Augusto Invernizzi. Impressão 3D de scaffolds ósseos a base de amido de batata modificado por aquecimento a seco. 2023. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2023. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-10112023-145221/. Acesso em: 01 abr. 2026. -
APA
Sponchiado, P. A. I. (2023). Impressão 3D de scaffolds ósseos a base de amido de batata modificado por aquecimento a seco (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-10112023-145221/ -
NLM
Sponchiado PAI. Impressão 3D de scaffolds ósseos a base de amido de batata modificado por aquecimento a seco [Internet]. 2023 ;[citado 2026 abr. 01 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-10112023-145221/ -
Vancouver
Sponchiado PAI. Impressão 3D de scaffolds ósseos a base de amido de batata modificado por aquecimento a seco [Internet]. 2023 ;[citado 2026 abr. 01 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-10112023-145221/ - Starch nanomaterials as functional packaging ingredients
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